型钢悬挑脚手架阳角B计算书.docx
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型钢悬挑脚手架阳角B计算书.docx
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型钢悬挑脚手架阳角B计算书
型钢悬挑脚手架(阳角B)计算书
计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、基本参数
1、基本参数
阳角处主梁悬挑方式
联梁悬挑
主梁离地高度(m)
35
建筑物阳角处角度β
90
立杆纵距la(m)
1.5
梁/楼板混凝土强度等级
C30
2、立杆荷载参数
第几排立杆
离墙距离a(m)
荷载标准值F'(kN)
荷载设计值F(kN)
1
0.3
8.66
10.87
2
1.2
8.66
10.87
二、主梁布置及锚固参数
1、主梁布置参数
主梁号
内锚固点坐标x(m).y(m)
角度α(度)
主梁自内锚固点伸出长度L(m)
主梁锚固方式
1
0.6,-0.6
135
2.645
压环钢筋
2
0.8,-0.6
122.005
2.25
压环钢筋
3
1,-0.7
90
2
压环钢筋
平面图
2、主梁锚固参数
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
20
主梁1锚固图
主梁2锚固图
主梁3锚固图
三、联梁验算
联梁材料类型
工字钢
联梁材料规格
16号工字钢
联梁截面积A(cm2)
26.1
联梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
联梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
联梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
联梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
联梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
联梁弹性模量E(N/mm2)
206000
1、第一排立杆处的联梁计算
计算简图如下:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
q'=gk=0.205kN/m
R=F1=10.87kN
R'=F1'=8.66kN
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=1.377×106/(141×103)=9.766N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.606×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.534N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.044mm≤[ν]=la/250=1500/250=6mm
满足要求!
4)支座反力计算
正常使用极限状态下:
R'1A=9.292kN;
R'1B=-2.293kN;
R'1C=10.387kN;
R'1D=9.21kN;
承载能力极限状态下:
R1A=11.66kN;
R1B=-2.881kN;
R1C=13.018kN;
R1D=11.552kN;
2、第二排立杆处的联梁计算
计算简图如下:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
q'=gk=0.205kN/m
R=F1=10.87kN
R'=F1'=8.66kN
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=1.184×106/(141×103)=8.397N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.493×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.401N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.069mm≤[ν]=la/250=1500/250=6mm
满足要求!
4)支座反力计算
正常使用极限状态下:
R'2A=8.889kN;
R'2B=7.775kN;
R'2C=9.476kN;
R'2D=9.3kN;
承载能力极限状态下:
R2A=11.154kN;
R2B=9.747kN;
R2C=11.873kN;
R2D=11.665kN;
四、一号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)
205
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处:
P1'=2(R'1A-F1')+F1'=2×(9.292-8.66)+8.66=9.924kN;
第二排立杆处:
P2'=2(R'2A-F2')+F2'=2×(8.889-8.66)+8.66=9.118kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处:
P1=2(R1A-F1)+F1=2×(11.66-10.87)+10.87=12.45kN;
第二排立杆处:
P2=2(R2A-F2)+F2=2×(11.154-10.87)+10.87=11.438kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=3.059×106/(141×103)=21.695N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.505×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.415N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.237mm≤[ν]=2l/360=2×1938/360=10.767mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=-4.239kN;
R2=14.918kN;
R3=13.86kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点的垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
1838
2800
1738
是
2
下撑
槽钢
1938
2800
1838
否
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳直径(mm)
20
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
8
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量n
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
20
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(2800/1738)=58.172°
上拉杆件支座力:
RS1=R3=13.86kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=13.86/tan(58.172°)=8.603kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=13.86/sin(58.172°)=16.313kN
上拉杆件的最大轴向拉力:
NS=max[NS1]=16.313kN
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=221.5kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×221.5/8=23.534kN≥NS=16.313kN
符合要求!
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×23.534/(2×15.19)=2个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=23.534×103/(π×202/4)=74.911N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×23.534×103/(π×202)=37.456N/mm2≤[f]=65N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求!
拉环详图(主梁为工字钢)
角焊缝验算:
σf=NS/(he×lw)=16.313×103/(10×100)=16.313N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2
正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22
符合要求!
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nsz1=8.603kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=3.059×106/(1.05×141000)+8.603/2610=20.665N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=1.6
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.894。
σ=Mmax/(φbWx)=3.059×106/(0.894×141×103)=24.267N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
5、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
20
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=2.119kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=4.239×103/(3.14×162)=5.271N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求!
五、二号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)
205
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处:
P1'=R'1B=-2.293kN;
第二排立杆处:
P2'=R'2B=7.775kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处:
P1=R1B=-2.881kN;
第二排立杆处:
P2=R2B=9.747kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=13.915×106/(141×103)=98.688N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=23.657×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=27.958N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=5.97mm≤[ν]=2l/360=2×1660/360=9.222mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=-23.512kN;
R2=30.931kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点的垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
下撑
槽钢
1633
2800
1533
否
3、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=0kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=13.915×106/(1.05×141000)+0/2610=93.989N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=1.6
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.894。
σ=Mmax/(φbWx)=13.915×106/(0.894×141×103)=110.389N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
4、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
20
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=11.756kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=23.512×103/(3.14×162)=29.235N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求!
六、三号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)
205
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处:
P1'=R'1C=10.387kN;
第二排立杆处:
P2'=R'2C=9.476kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处:
P1=R1C=13.018kN;
第二排立杆处:
P2=R2C=11.873kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=2.179×106/(141×103)=15.454N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.803×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.767N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.091mm≤[ν]=2l/360=2×1400/360=7.778mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=-3.47kN;
R2=14.421kN;
R3=14.432kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点的垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
1300
2800
1200
是
2
下撑
槽钢
1400
2800
1300
否
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳直径(mm)
20
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
8
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量n
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
20
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(2800/1200)=66.801°
上拉杆件支座力:
RS1=R3=14.432kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=14.432/tan(66.801°)=6.185kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=14.432/sin(66.801°)=15.702kN
上拉杆件的最大轴向拉力:
NS=max[NS1]=15.702kN
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=221.5kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×221.5/8=23.534kN≥NS=15.702kN
符合要求!
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×23.534/(2×15.19)=2个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=23.534×103/(π×202/4)=74.911N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×23.534×103/(π×202)=37.456N/mm2≤[f]=65N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求!
拉环详图(主梁为工字钢)
角焊缝验算:
σf=NS/(he×lw)=15.702×103/(10×100)=15.702N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2
正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22
符合要求!
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nsz1=6.185kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=2.179×106/(1.05×141000)+6.185/2610=14.72N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2.8
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.969。
σ=Mmax/(φbWx)=2.179×106/(0.969×141×103)=15.948N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
5、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
20
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=1.735kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=3.47×103/(3.14×162)=4.315N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求!
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